工业通信OPC协议的内容术语介绍和使用

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Opc协议说明

OPC是一种利用微软的COM/DCOM技术来达成自动化控制的协定，

采用典型的C/S模式，

针对硬件设备的驱动程序由硬件厂商完成，提供统一OPC接口标准的Server程序，

软件厂商只需按照OPC标准接口编写Client程序就访问Server程序进行读写，即可实现与硬件设备的通信。

OPC协定包括：

DA(Data Access)规范：访问数据主要采用该规范

A&E(Alarm and Event)规范：基于事件，提供Client端订阅，事件触发后Server端主动提交回数据的数据访问方式。

HDA(History data access)规范

OPC XML-DA规范

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OPC UA

OPC UA(Unified Architecture)：OPC协定的新版，

不再拘束于COM/DCOM技术，意味着不再像传统的（Classic）OPC协定那样仅支持在Windows等平台上使用，具有跨平台性，同时OPC UA也使用了可靠的通信机制，接口简单一致。

比如：对传统的三种不同类型OPC服务器的访问 - 数据访问（DA）、报警和事件（AE）、历史数据访问（HDA），

要获得一个温度传感器的当前值、一个高温度事件和温度的历史平均值，要依次使用不同的命令执行；

而使用OPC UA，仅用一个组件就非常容易地完成了。配置和工程的时间也因此可以大大缩短。

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OPC逻辑对象模型

包括３类对象：OPC server对象、OPC
group对象、OPC item对象，每类对象都包括一系列接口。

OPC Server对象：

主要功能：

创建和管理OPC Group对象；

管理服务器内部的状态信息。

OPC Group对象：

主要功能：

管理OPC Group对象的内部状态信息；

创建和管理Items对象；

OPC服务器内部的实时数据存取服务（同步与异步方式）。

属性：

name：组的名字，由客户端自己定义。

active：组的激活状态，如果为false则组内全部Item将不再从数据源取数据，在客户端中的表现是读取不到数据，同时写数据也影响不到服务器端。

update rate：服务器向客户端提交变化数据的更新速率(这个数值应比服务器设定的最小值大)。

Percent Dead band：数据死区，即能引起数据变化的最小数值百分比。

OPC Item对象：

主要功能：

用来描述实时数据，代表了与服务器数据源的连接，而不是数据源。

一个项不能被OPC客户端访问，因此在OPC规范中没有对应于项的COM接口，所有对项的访问都需要通过OPC Group对象来实现。

属性：

name：项的名称，在服务器对应于Item ID。

active：项的激活状态。

value：项的数据值。

quality：项的品质，代表数值的可信度。

Timestamp：时间戳，代表数据的存取时间。

注：

1.Item的存储类型————VARIANT（编写程序时使用的主要也是它）

2.Item的数据类型(VARTYPE)：

3.Item的Alias：项的别名，由服务器设置，避免了项名称过长所带来的麻烦。

4.Group类型：公共组和私有组。公共组由多个客户共享，私有组只属于某一OPC客户。公共组对连接到服务器的所有客户都有效，而私有组只能对建立它的客户程序有效。（大多服务器未实现有公共组）

5.Item在服务器端定义，对应于硬件实际地址，客户端连接服务器端后创建并添加OPC Group，并创建一系列OPC Item（连接到服务器端定义的Item），将逻辑上等价的一组OPC Item添加到OPC Group中才能通过组对象来对数据进行存取操作。

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OPC通信：

同步通信：OPC客户端对OPC服务端进行读取操作时，OPC客户端必须等到OPC服务器端完成对应操作后才能返回，在此期间OPC客户端处于一直等待的状态。

异步通信：OPC客户端对OPC服务器端进行读取操作时，OPC客户端发送请求后立即返回，不用等待服务器端，当OPC服务器端完成操作后再通知客户端程序。

订阅：需要服务器端支持OPC A&E规范，由客户端设定数据的变化限度，如果数据源的实时数据变化超过了该限度，服务器则通过回调返回数据给客户端。

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OPC客户端开发大致步骤

COM组件初始化；

创建服务器Server对象；

创建组Group对象；

创建项Item对象；

添加Item到Group中；

添加Group到Server对象中；

连接服务器（这里的顺序与具体实现有关），完成相应操作；

COM组件关闭

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使用VFbox网关把opc转换modbus协议的方案

在实际的工程项目中，经常会遇到需要把OPC UA DA的协议转换成其他协议，比如modbus，profinet等。有时也需要把modbus转成OPC UA DA接入到OPC
UA DA系统，这时候就需要使用协议转换网关进行转换。如下图所示，使用vfbox网关，把modbus协议转换成OPC UA DA协议。

审核编辑 黄宇